第二次世界大戰結束的1945年(昭和20年),由于鐵礦石、焦炭等原料不足,以及斷水、停電等原因,日本運轉的高爐只不過3座,鋼鐵的生產量生鐵97萬噸、粗鋼196萬噸,第二年進一步降低了數十個百分點。但是1947年(昭和22年)以后,由于同業界的努力,政府的干預,以及原料供應的好轉等,生產以相當快的速度得到了恢復。1950年(昭和25年)的朝鮮戰爭可以說暫時地給了鋼鐵一個暢銷的契機。


 那時(shi)雖(sui)然鋼(gang)(gang)鐵業、社會還對耐候(hou)鋼(gang)(gang)狀(zhuang)況一無所知(zhi),但是U.S.Steel公司(si)的COR-TEN鋼(gang)(gang)被日本認同就是在這個時(shi)候(hou)。


 隨著經濟的復興,1953年(昭和28年)鋼鐵的生產已達到戰前的最高水平,在被認為“不是戰后最快”。的1955年(昭和30年),生鐵產量是521萬噸,粗鋼產量是940萬噸。關于耐候鋼研究、研制開始的時間就是在這個時候。當時的情況或研究開發的經過,堀川一男在“我國耐候鋼的誕生”(卷末的資料1)一文中對此做了詳細的敘述。


 當時(shi)的(de)(de)耐(nai)候鋼的(de)(de)需要(yao)好像有3個傾(qing)向,也就(jiu)是(shi):(1)腐(fu)蝕問題(ti)大(da)的(de)(de)車(che)輛(liang)用薄(bo)板(ban);(2)要(yao)求(qiu)耐(nai)候性(xing)(xing)的(de)(de)結構用厚板(ban);(3)要(yao)求(qiu)耐(nai)候性(xing)(xing)的(de)(de)結構用高強度厚板(ban)。


 詳情請參照(zhao)卷末的(de)(de)資料1,最初(chu)銷(xiao)售的(de)(de)鋼種(zhong)在1957年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(昭和(he)(he)32年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian))是銅系的(de)(de)Cuplon鋼,1960年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(昭和(he)(he)35年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian))是YAW-TEN鋼(Cu-P-Ti系)、FUJI COR-TEN鋼,1961年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)開始生產銷(xiao)售Cupten鋼(Cu-P-Cr系)。以后(hou),其(qi)他廠家的(de)(de)商品也(ye)開始銷(xiao)售,通(tong)過(guo)車輛及(ji)一般結構用(高(gao)磷(lin))和(he)(he)焊(han)(han)接結構用(低磷(lin))的(de)(de)劃分,按用途不(bu)同的(de)(de)品種(zhong)劃分,以及(ji)焊(han)(han)接結構用按抗拉強度不(bu)同的(de)(de)品種(zhong)劃分等,實現了多品種(zhong)化。到20世紀(ji)60~70年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(昭和(he)(he)40年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)初(chu)期(qi)),大致(zhi)的(de)(de)品種(zhong)已經(jing)齊(qi)全(quan),1968年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(昭和(he)(he)43年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian))時的(de)(de)490MPa(50kg/m㎡)級(ji)的(de)(de)高(gao)強度耐(nai)候鋼的(de)(de)典型產品示(shi)于(yu)表2-2。



  1968年(nian)(nian)(昭(zhao)和43年(nian)(nian))低磷系(xi)(xi)焊接(jie)(jie)用鋼(gang)(gang)(gang)作為JIS G3114“焊接(jie)(jie)結(jie)構(gou)用耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)熱(re)(re)軋鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)”、1971年(nian)(nian)(昭(zhao)和46年(nian)(nian))高(gao)(gao)(gao)(gao)磷系(xi)(xi)焊接(jie)(jie)用鋼(gang)(gang)(gang)作為JIS G3125“高(gao)(gao)(gao)(gao)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)軋制鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)”實(shi)現了(le)JIS標(biao)準(zhun)(zhun)化。將高(gao)(gao)(gao)(gao)磷系(xi)(xi)和低磷系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)區別(bie)之后,把(ba)高(gao)(gao)(gao)(gao)磷系(xi)(xi)分為熱(re)(re)軋鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)和冷(leng)軋鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai),把(ba)焊接(jie)(jie)結(jie)構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)定(ding)為402、490、569MPa級(41、50、58公(gong)斤(jin))的3個抗拉強度(du)等級,使產品的體(ti)系(xi)(xi)更加(jia)醒目。如前所述,在(zai)(zai)(zai)ASTM標(biao)準(zhun)(zhun)中(zhong)中(zhong)作為低合金(jin)高(gao)(gao)(gao)(gao)強度(du)結(jie)構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)進行規定(ding),而在(zai)(zai)(zai)JIS中(zhong)把(ba)“耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)”作為名(ming)稱提出來。并且,在(zai)(zai)(zai)ASTM標(biao)準(zhun)(zhun)中(zhong)不管(guan)高(gao)(gao)(gao)(gao)磷、低磷,規定(ding)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)相同(約(yue)為碳素鋼(gang)(gang)(gang)的4倍、含銅鋼(gang)(gang)(gang)的2倍),然而在(zai)(zai)(zai)JIS中(zhong)把(ba)高(gao)(gao)(gao)(gao)磷系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)命名(ming)為“高(gao)(gao)(gao)(gao)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)軋制鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)”,正(zheng)如在(zai)(zai)(zai)解釋中(zhong)“在(zai)(zai)(zai)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)是耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)最優秀的鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)”所記(ji)述的那樣,耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)高(gao)(gao)(gao)(gao)于低磷系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)。實(shi)際上是根據大氣暴曬試驗的結(jie)果。


(JIS G3114在1968年(nian)(nian)(nian)(nian)制定之后(hou),分別于1971年(nian)(nian)(nian)(nian)、1973年(nian)(nian)(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)(nian)(nian)、1983年(nian)(nian)(nian)(nian)、1988年(nian)(nian)(nian)(nian)進行過修(xiu)訂(ding)。如后(hou)所述(2.2.3節)1983年(nian)(nian)(nian)(nian)又把各個鋼種細分為無涂漆(qi)用(yong)和涂漆(qi)用(yong),這(zhe)是最大的修(xiu)訂(ding)。JIS G3125在1971年(nian)(nian)(nian)(nian)制定后(hou),分別于1973年(nian)(nian)(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)(nian)(nian)、1987年(nian)(nian)(nian)(nian)進行過修(xiu)訂(ding)。另外,從1991年(nian)(nian)(nian)(nian)開始強度用(yong)SI單位(wei)表示。)


  在(zai)此以后各(ge)公司(si)的(de)系列(lie)產(chan)品雖(sui)然都按(an)照這(zhe)些(xie)JIS進行(xing)了區分(fen),可是(shi)在(zai)JIS G3114中化學成(cheng)分(fen)的(de)范圍相當寬。1983年(nian)(昭和58年(nian))JIS被修訂,直(zhi)到劃分(fen)出用(yong)于(yu)(yu)無(wu)涂漆(qi)的(de)高成(cheng)分(fen)系鋼(gang)(gang)種(zhong)和用(yong)于(yu)(yu)涂漆(qi)的(de)低成(cheng)分(fen)系鋼(gang)(gang)種(zhong)之前,各(ge)公司(si)生產(chan)的(de)用(yong)于(yu)(yu)裸露使用(yong)的(de)鋼(gang)(gang)種(zhong),均屬于(yu)(yu)高成(cheng)分(fen)系。


  各(ge)廠家對各(ge)自的(de)(de)產品(pin)進行過長(chang)期間的(de)(de)大(da)氣暴曬(shai)試(shi)(shi)驗(yan)。如(ru)在資料1中堀川(chuan)(chuan)所談到的(de)(de)各(ge)種成分(fen)系117個鋼(gang)種的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan),從1957年(昭和(he)32年)開始在川(chuan)(chuan)崎郊(jiao)外進行了(le)長(chang)達(da)12年的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan),而(er)在川(chuan)(chuan)崎市工業地區進行了(le)8年的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)。作(zuo)為大(da)氣暴曬(shai)試(shi)(shi)驗(yan),著名的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)是從1960~1961年(昭和(he)35~36年)開始的(de)(de),為期5年,在陸上(shang)鐵(tie)骨構(gou)造物防蝕研究會(簡(jian)稱:陸防研)所進行的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)。試(shi)(shi)驗(yan)材料包括(kuo)含銅鋼(gang)、耐候(hou)高強度鋼(gang)的(de)(de)多數金(jin)屬材料,并在帶廣、高山、輪(lun)島、枕崎、御前崎、東(dong)京、川(chuan)(chuan)崎進行了(le)試(shi)(shi)驗(yan)。


 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)俱樂部土木專門委(wei)員會鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)防蝕(shi)(shi)(shi)調查委(wei)員會于1973年(nian)(nian)(昭和48年(nian)(nian))在總結“關于鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)防蝕(shi)(shi)(shi)資料(liao)”時,綜合地(di)(di)歸納(na)了各鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵公司在各自的(de)(de)(de)大氣(qi)暴曬試(shi)驗(yan)(yan)場上所進行的(de)(de)(de)高耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、490MPa級焊接結構(gou)用(yong)耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)以及比(bi)較材(cai)(SM490、SS400)的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)(yan)數(shu)(shu)據(ju),按照大氣(qi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性的(de)(de)(de)強度(du)分5個地(di)(di)區,圖(tu)示出腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)減(jian)量隨時間(最長8~12年(nian)(nian))變化(圖(tu)2-2).與當時相(xiang)比(bi),現在工業(ye)地(di)(di)區的(de)(de)(de)SOx的(de)(de)(de)濃度(du)遠遠降低(di),腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)減(jian)量也(ye)已(yi)經降低(di),然而(er)這(zhe)個圖(tu)現在仍作(zuo)為(wei)日本(ben)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)的(de)(de)(de)大氣(qi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)數(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)(de)基礎,常常被(bei)便覽或其他文獻轉載。


圖 2.jpg


 耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)正式(shi)地提供實(shi)用(yong)是(shi)從(cong)1963年(昭和38年)開始(shi),在(zai)當(dang)時的國鐵(tie)(tie)車輛(liang)及橋梁(liang)上全都是(shi)涂漆使(shi)用(yong)。在(zai)建(jian)筑(zhu)物(wu)上從(cong)1965年(昭和40年)開始(shi),屋(wu)頂(ding)、鋼(gang)(gang)骨、百葉窗、外裝面板等暴露在(zai)外部,用(yong)裸(luo)(luo)鋼(gang)(gang)或者相當(dang)于(yu)裸(luo)(luo)鋼(gang)(gang)的表(biao)面處理狀態,每(mei)年在(zai)幾個(ge)建(jian)筑(zhu)物(wu)上使(shi)用(yong)。從(cong)同一時期起(qi),建(jian)成了幾座裸(luo)(luo)露使(shi)用(yong)耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)的試驗鐵(tie)(tie)塔。


 以后鐵道車輛(liang)也(ye)經過(guo)涂漆正(zheng)常使用(yong)(yong)。進入20世紀70~80年(nian)代(昭和50年(nian)代)后,建筑物上(shang)的(de)無涂漆使用(yong)(yong)在(zai)(zai)大廈外面(mian)等的(de)有圖樣的(de)重要部分已經幾(ji)乎不被采用(yong)(yong)。鋼材的(de)使用(yong)(yong)量每年(nian)1萬t以下(xia),在(zai)(zai)欄桿、柱(zhu)等上(shang)繼續使用(yong)(yong)。在(zai)(zai)輸電(dian)鐵塔上(shang)幾(ji)乎不再使用(yong)(yong)。


 每座橋梁的(de)(de)使用鋼(gang)材(cai)量比較大,經常保持(chi)在(zai)按用途(tu)使用量的(de)(de)首位。20世紀70~80年代(昭(zhao)和50年代)后期幾乎(hu)都是涂漆(qi)使用。然而以后由于補修(xiu)涂漆(qi)、再涂漆(qi)在(zai)橋梁整體上出現了(le)費用問題,并且(qie)隨著技術的(de)(de)進步、腐蝕環(huan)境的(de)(de)改善等,逐漸地使無涂漆(qi)使用成為了(le)中心。



下一節(jie)以后將按用途使用的動(dong)向敘(xu)述。在表2-3中,以年(nian)(nian)表示(shi)(shi)出(chu)了耐候鋼40年(nian)(nian)間的(de)動向。并且(qie)在圖(tu)(tu)2-3及圖(tu)(tu)2-4上(shang)示(shi)(shi)出(chu)了日本鋼材使用量的(de)變化。圖(tu)(tu)2-5~圖(tu)(tu)2-7是以圓(yuan)形圖(tu)(tu)表示(shi)(shi)的(de)1974~1978年(nian)(nian)(昭和(he)49~昭和(he)53年(nian)(nian))、1985年(nian)(nian)(昭和(he)60年(nian)(nian))以及1989~1992年(nian)(nian)(平成(cheng)元年(nian)(nian)~平成(cheng)4年(nian)(nian))的(de)用途比率。


圖 3.jpg圖 5.jpg



另外(wai),關于20世紀60年代(dai)(dai)(昭和30年代(dai)(dai)后期(qi)到(dao)40年代(dai)(dai)前期(qi))的(de)耐候鋼(gang)的(de)狀況(kuang),請參(can)照(zhao)曾經對(dui)FUJI COR-TEN鋼(gang)的(de)生產(chan)盡(jin)過力(li)的(de)原富士制鐵、鵜野達二(er)和門智的(de)技術資料(卷末(mo)的(de)資料2)。